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1、第二章 船舶结构与管系,内容: 1、掌握船体结构的基本形式 2、船体各部位结构的特点 3、了解船舶各种管系的布置与功用 4、了解船舶主要结构图的识读 重点: 1、船体各部位结构的基本组成与特点 2、各种管系的布置与功用,第一节 船体强度的基本概念,一、总纵弯曲强度 1、作用在船体上的力 重力、浮力、其它作用力 2、船舶在静水中的总纵弯曲变形 (1)弯矩与剪力分布特点: (2)船体两端的剪力和弯矩都为0; (3)船体中部的弯矩值最大; (4)距船首尾14L处的剪力值最大;,3、船舶在波浪中的总纵弯曲变形(中拱与中垂)甲板与船底受的应力值最大,是主要的总纵强度构件。(等值梁) 二、扭转强度 三、横
2、向强度 由肋骨框架和横舱壁承担横向的强度。 四、局部强度 局部变形对局部强度和总纵强度都有很大的影响。,第二节 船体结构的形式,本节内容: 一、横骨架式船体结构 二、纵骨架式船体结构 三、混合骨架式船体结构 本节重点: 三种结构类型的各自特点,概述,1、结构组成 1)钢板形成封闭的排水体积约占(6065) ; 2)骨架支撑钢板约占总重的(3540) 2、船舶骨架种类 甲板板架 板架结构 舷侧板架 船底板架 舱壁板架,横骨架式船体结构示意图,一、横骨架式船体结构,在上甲板、船底和舷侧结构中,横向构件多,排列密,而纵向构件数目少,排列疏 特点: 1. 横向强度和局部强度好,但总纵强度差 2. 结构
3、简单, 容易建造 3. 舱容利用率高 4. 空船重量大 适用于:内河船和中小型沿海船舶,纵骨架式船体结构示意图,二、纵骨架式船体结构,在上甲板、船底、舷侧结构中,纵向构件多,排列密,而横向构件数目少,排列疏。 特点: 1. 总纵强度大,但横向强度与局部强度较弱 2. 结构复杂,施工工艺复杂 3. 舱容利用率低,且货物装卸不便 4. 空船重量小 适用于大型油船和矿砂船,混合骨架式船体结构示意图,三、混合骨架式船体结构,在上甲板、船底采用纵骨架式结构, 在舷侧、下甲板、首尾部以及需要局部加强的部位结构中采用横骨架式结构 特点: 1. 既满足总纵强度的要求, 又有较好的横向强度 2. 结构较为简单,
4、 建造也较容易 3. 舱容利用率高 4. 舷侧与甲板、船底的交接处,结构连接性不太好,第三节 外板和甲板板,本节内容 一、外板 二、甲板板 本节重点 板材的名称与厚度分布,一、外板,平板龙骨 船底列板 舭列板 舷侧列板 舷顶列板,外板的排列与编号,1、行号(列号)的规律; 2、I、O、Q不作为命名; 3、每一列号从底往舷向上编号,再从船尾向船首编号; 4、左舷编号为S、右舷编号为P,如SB2、PC3等 ; 5、外板的排列:边接缝与端接缝;并板,列板与接缝插图,外板的厚度分布特点:,1、外板厚度在船长方向的分布 2、外板厚度沿肋骨围长(船宽)方向的分布 3、局部加强,二、甲板板,三. 船底塞,四
5、、减摇装置,1.舭龙骨(连续型与间断型),2、减摇鳍 3、减摇水舱,第四节 船底结构,本节内容 一、双层底结构 二、单底结构 三、舭龙骨与船底塞 本节重点 1. 双层底的作用 2. 双层底结构中各构件的名称、用途与布置 3. 舭龙骨与船底塞的作用,一、双层底结构,是由船底板、内底板及其骨架围成的水密空间结构,设在防撞舱壁与尾尖舱舱壁之间 作用: 双层底的设置要求,双层底结构示意图,横骨架式双层底结构,纵骨架式双层底结构,1. 纵向构件,1)中桁材 2)旁桁材 3)纵骨 4)箱形中桁材,2. 横向构件,1)水密肋板结构: 2)实肋板 3)组合肋板 4)轻型肋板,舭肘板,位置: 用于船底与舷侧骨架
6、的过渡连接 作用: 是保证横向强度与舭部局部强度 设置要求: 每处肋位设置; 厚度与实肋板相同; 减轻孔开口在任何地方的板宽均 应不小于舭肘板宽度的1/3 折边宽度应为板厚度的10倍,3. 内底板与内底边板,横骨架式双层底结构的组成,船底板 纵向构件: 中桁材 旁桁材,横向构件: 实肋板 水密肋板 组合肋板与轻型肋板 舭肘板 内底板与内底边板,纵骨架式双层底结构的组成,纵向构件:中桁材、旁桁材、船底纵骨、内底纵骨 横向构件:实肋板、水密肋板舭肘板 内底板与内底边板 船底板,二、单底结构,特点: 1.结构简单 2.抗沉性差 3.防泄漏性不强,第五节 舷侧结构,本节内容: 1. 舷侧结构中的纵向、
7、横向构件名称与作用 2. 舷边与舷墙 本节重点: 1. 构件名称与作用 4. 舷边的类型与特点 2. 肋骨编号方法 3. 舷墙的作用,一、横向构件,舷侧结构中的横向构件统称为肋骨 有普通肋骨和强肋骨; 按位置分为: 1. 主肋骨: 2. 甲板间肋骨 3. 中间肋骨: 4. 斜肋骨(伞形肋骨): 5、强肋骨:,肋骨编号方法及肋距,二、纵向构件,第六节 甲板结构,本节内容: 1.甲板结构中的纵向、横向构件的名称、布置和作用 2. 舱口围板 3. 支柱 本节重点: 1.甲板结构中的纵向、横向构件的名称、布置和作用 2. 舱口围板的作用,一、纵向构件,1.甲板纵桁 2. 甲板纵骨,二、横向构件,甲板结
8、构中的横向构件统称为横梁 1 普通横梁: 2 半梁: 3 斜横梁 4 强横梁 5 舱口端梁 6 悬臂梁,三、舱口围板,四、舷墙,五、支柱,六、舷边,1. 直角舷边 2. 圆弧舷边 3. 角钢连接,第七节 舱壁结构,本节内容: 1 舱壁类型与作用 2 平面舱壁与槽形舱壁 本节重点: 1 舱壁作用 2 舱壁类型 3 平面舱壁与槽形舱壁的特点,一、舱壁的作用,1 提高船舶抗沉能力 2 可以控制火灾蔓延 3 有利于不同货种的分隔积载 4 增加船体强度 5 液货船的纵舱壁可以减少自由液面对稳性的影响,并参与总纵弯曲,二、舱壁种类,1、按用途分: 1) 水密舱壁:其中防撞舱壁距首垂线0.05L0.08L
9、2 )油密舱壁 3 )防火舱壁 4 )制荡舱壁,2、按结构分,主要有 平面舱壁 槽形舱壁 轻形舱壁 1) 平面舱壁,2) 槽形舱壁,集装箱船货舱与边翼舱,第八节 首尾结构,本节内容: 首部尾部结构及构件名称 本节重点: 1 首部结构与尾部结构及构件名称 2 首部结构与尾部结构的加强措施 首尾结构主要承受局部作用力,所以通常采用横骨架式结构,并作特别加强。,一、首尾部形状,1、首部形状 垂直形首、前倾式、飞剪式、球鼻首形、破冰形 2、尾部形状 椭圆形尾、巡洋舰尾、方尾,二、首部结构,首部是指距首垂线0.20.25L处向着船首的部分. 1. 首柱 2 首尖舱的加强措施 3 首尖舱外舷侧的加强,4
10、船首底部的加强,1) 对横骨架式双层底结构 每个肋位上设实肋板;设间距不大于3个纵骨间距的旁桁材,并尽量向船首延伸。 2) 对纵骨架式双层底结构 每隔一个肋位设实肋板;增加纵骨尺寸;设旁桁材(与横骨架式双层底结构的加强方法相同)。,三、尾部结构,尾柱,四、轴隧、尾轴管和轴包架,1 轴隧 设在机舱和船尾之间的水密通道。 作用: 保护尾轴,便于工作人员对轴系检查、维修。,第九节 船舶防火结构,本节内容: 耐火分隔的等级;防火主竖区和水平区;货船、油船的防火结构 本节重点: 1 A、B、C 三个防火分隔等级的概念 2 防火主竖区的概念及其基本要求 3 货船、油船的起居区和服务区的防火结构及对耐火分隔
11、上的门的要求,一、耐火分隔等级,分为A级分隔、B级分隔和C级分隔三个等级 1. A级分隔 是指用钢材或其它等效材料制造的舱壁与甲板所组成的分隔,并用防挠材加强,经60min的标准耐火试验结束时,仍能防止烟及火焰通过。 2. B级分隔 用不燃材料组成的分隔经30min标准耐火试验结束时, 能防止火焰通过,并满足在下列时间内,其背火一面的平均温度,较原温度升高不超过139 C,且任何一点的温度不超过225 C。 3. C级分隔 是一种由不燃材料组成的分隔。以认可的不燃材料制成,但无需满足防止烟和火焰通过及限制温升的要求。,A级分隔又可细分为 4 级: A-60级, A-30级, A-15级,A-0
12、级 它们应用不燃材料隔热,使之分别在60min、 30min、15min 和 0min 内,其背火一面的平均温度,较原来温度增高不超过139C,且在任何一点的温度不超过180 C。 B级分隔又可细分为 4 级: B-15级 15min B-0 级 0min,第十节 冰区加强,一、冰级标志 B1*、B1、B2、B3、B 二、航行于B级冰区船舶的加强措施 1 冰带概念 2 首柱的加强 3 肋骨的加强 4 外板的加强,第十一节 主要专用船的特殊船体结构特点,本节内容: 油船、集装箱船、散货船、矿砂船的结构特点 本节重点: 1.货油舱的布置与结构特点 2.集装箱船的结构形式与特点 3.散装船与矿砂船的
13、结构异同,一、杂货船(General cargo ship)结构特点,1.二层货舱船,设双层底; 2.配有克令吊等装卸设备; 3.有些设有贵重舱、冷藏舱、深舱等特殊货舱; 4.适货性强,但装卸效率较低。,一、杂货船(General cargo ship)结构特点,1.二层货舱船,设双层底; 2.配有克令吊等装卸设备; 3.有些设有贵重舱、冷藏舱、深舱等特殊货舱; 4.适货性强,但装卸效率较低。,二、集装箱船container ship结构特点,1.尾机型或中后机型船 2.单甲板,宽舱口, 舱口与货舱同宽 3.舱内设有箱格导轨, 舱面配有专用系固 设备 4.双层壳船体结构, 设有大容量压载水 舱
14、,三、散装谷物专用船的结构特点,1.单层甲板,设置双层底 2.设置顶边水舱和底边水舱 3.舱口围较高,四、矿石专运船结构特点,1.货容系数较小,船上通常不设装卸设备; 2.设有较高的双层底和大容量的翼侧水舱; 3.货舱的横舱壁数少 4.舱壁设计成斜面形状大容量的翼侧水舱; 5.船上通常不设装卸设备; 6.尾机型单层甲板船,五、油轮的结构特点,1.尾机型船; 2.货油舱与其他舱舱室间设有隔离舱 ; 不少于0.76米 3.多数油轮货舱内设有纵隔壁; 4.货舱口较小,货舱上部设置膨胀舱口 5.设有专用压载水舱 6.属最小干舷船; 7.甲板上设有人行步桥 8.甲板上设有各种管系。,第十二节 船舶管系,
15、本节内容: 舱底水管系、压载管系、空气管、测量管、甲板排水管系及通风管系 本节重点: 各种管系的布置、作用与基本要求,一.概述:,组件:管、泵、阀、仪表与附件; 分类:舱底水管系,压载管系、消防管系,通风管系,货油管系,甲板水管系,日用水管系,甲板排水管系。 管系的布置形式: 集中、独立、分组、环形集中布置形式 独立式的设备多、重量大、造价高、占地多,但损坏时对全船的危害性小;集中形式则相反;分组布置则介于两者之间。对于双层底内的压载水舱,都是采用集中布置形式。,二、舱底水管系,又称污水管系。布置在双层底中,与机舱相连接。 1 作用 2 组成及各部分布置要求 污水沟和污水井 吸口与过滤器 舱底
16、水泵 舱底水管 泥箱 油水分离器,三、压载水管系,1 作用 2 组成及各部分布置要求 压载舱 吸口 压载水管 调拨阀箱,四、空气管与测量管,1 空气管: 2 测量管,五、通风管系,1 作用 2 方式 自然通风、机械通风、空调 3 通风筒形式 烟斗式、排风筒式、鹅颈式、蘑菇形 4 通风管系的布置要求 5 通风管系使用注意事项,第十三节 船体结构用钢材及其连接方法,本节内容: 一、船体结构用钢材的等级与类型 二、船体构件的连接方法 本节重点: 1 船体结构用钢材的等级与类型 2 气焊的用途 3 焊缝的形式 4 焊接的特点 5 焊缝的检查方法,一、船体结构用钢材,1 钢材的分类: 两大类10个等级
17、1)一般强度船体结构用钢材 适用于厚度不超过100mm的宽扁钢以及厚度不超过50mm的型钢和棒材; 2)高强度船体结构用钢材 3)铸钢与锻钢 4)平板与型材,二、船体构件的连接方法,1 铆接 用铆钉连接 特点: 1)构件产生裂纹不易穿过铆接缝; 2)劳动效率低 3)连接强度差 (6580),2 焊接,1)常用焊接方法 电焊:以电弧作为加热源的焊接方法 电焊工作效率高,在修造船中用得最多。 气焊:以乙炔气和氧气燃烧作加热源、外加焊丝的焊接方法 气焊多用于薄板焊接和铸件修补,在修船中常用,2)焊缝形式,对接:板厚超过56mm时须开坡口; 角接:单面连续焊、双面连续焊、交错间断焊、并列间断焊; 搭接:搭接与塞焊,3)焊接的特点,(1)连接强度高(达到90100) (2)水(油)密性好 (3)施工方便,效率高 (4)结构重量轻 (5)焊缝表面较光顺 (6)焊缝周围易产生裂纹,4)焊缝检查,(1)外观检查 尺度,焊缝表面应均匀致密、饱满、平齐;不应有裂缝、焊瘤、咬边、弧坑、焊波间凹槽、表面气孔; (2)内部质量检查(无损探伤检查) 利用超声波、 射线等检查。 (3)密性检查(根据要求) 质量不合格的应修补后重新检查,
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